骨修复用电纺PCL基复合纤维支架的制备与性能研究
发布时间：2022-01-26 05:57
骨组织损伤带来的问题一直都是医疗行业和社会所面对的重大问题。先天性缺陷、细菌或病毒感染以及外部机械损伤等原因均可对骨组织造成损伤,而骨组织的损伤普遍会对患者造成较大的健康损害,因此骨损伤的修复与重建一直是研究的热点。聚己内酯拥有良好的加工性能,生物降解性以及生物相容性,因此被生物医学领域广泛使用,但是聚己内酯本身具有的高疏水性质限制了其在组织工程中的应用。静电纺丝法作为一种有效制备微纳米级纤维支架的方法,近年来获得较多的关注,被广泛应用于组织工程支架的构建。为了改善聚己内酯的生物活性,本文以人工合成材料聚己内酯为基体,通过与生物活性较强的天然高分子材料明胶以及丝素蛋白进行复合,使用静电纺丝法制备出了应用于骨组织工程的聚己内酯基复合纤维支架。本文的主要研究成果如下:（1）在纺丝溶液浓度为8 wt%,纺丝电压为6 k V时,不同明胶添加量的聚己内酯/明胶复合纤维形貌较为均匀;另外,纺丝溶液中明胶含量高于3.6%时,可以获得条带状纤维。（2）在纺丝溶液浓度为10 wt%,纺丝电压为6 k V时,不同丝素添加量的聚己内酯/丝素复合纤维形貌较为均匀。（3）聚己内酯纤维膜有疏水特性,明胶和丝素的加...
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
聚己内酯及其单体的分子结构
被广泛用于各种组织再生应用[11~ 17]。聚己内酯自身具有良好的溶解性，与其它生物相容材料混合时亦有良好的相容性[18~ 20]。然而，聚己内酯的完全降解需要约 2~4 年，降解速率相对偏低，此外，聚己内酯自身的细胞粘附性较差。因此，许多提高聚己内酯生物活性的方法，包括共聚、表面功能化以及共混都被用来克服这一缺点[21,22]。Liu 等人使用 3D 打印的方法成功制备出了 PCL/含锶羟基磷灰石复合支架并使用大鼠骨髓间充质干细胞对支架的成骨性能进行了评估，结果表明所制备的复合支架与纯 PCL 支架相比，能显著促进细胞的增殖[23]。Fereshteh 等人使用静电纺丝技术制备了有良好亲水性的 PCL/羧甲基壳聚糖复合纳米纤维支架，并通过人成骨细胞培养证明了复合纤维支架有良好的促细胞增殖能力[24]。1.2.1.2 聚乳酸(PLA)聚乳酸是生物医学领域中使用最广泛的合成聚合物之一[ 25 , 26 ]。最早由Carothers 于 1932 年合成，聚乳酸由乳酸直接缩聚或环状二聚物丙交酯的开环聚合制成[27,28]。聚乳酸的及其单体的结构式如图 1-3 所示。与其他聚酯一样，聚乳
1.2.1.3 聚乳酸-羟基乙酸(PLGA)聚乳酸-羟基乙酸是由两种单体——乳酸和羟基乙酸随机聚合而成，其单体与结构式如图1-4所示，是组织工程应用中最常用的生物可降解合成聚合物之一，具有良好的生物相容性。在美国，聚乳酸-羟基乙酸通过美国食品药品监督管理局认证，被正式作为药用辅料收录进美国药典[35]。聚乳酸-羟基乙酸支架中羟基乙酸的比例越高，其降解的速度越快。其降解副产物乳酸和乙醇酸无毒[36]。然而，聚乳酸-羟基乙酸有一个缺点，限制了其生物活性。其降解副产物是高酸性的，大量存在时，人体很难快速代谢[37]。解决这个问题的方法是简单地改变羟基乙酸与乳酸单体的比例
【参考文献】：
期刊论文
[1]三维打印技术在骨组织工程领域的应用研究进展[J]. 曾玉婷,洪雅真,王士斌. 国际生物医学工程杂志. 2016 (03)
[2]海藻酸钠/壳聚糖复合凝胶的制备与细胞毒性评价[J]. 张林朴,王冠华,连小丽,李燕妮,代晓华. 中国组织工程研究. 2014(21)
[3]骨组织工程支架研究进展[J]. 徐大朋,王绪凯. 中国实用口腔科杂志. 2014(03)
[4]胶原蛋白功能概述[J]. 王沥浩,王文慧,郭咏昕,杨晶. 黑龙江农业科学. 2014(03)
[5]面向组织工程化软组织的制造技术及增材制造[J]. 连芩,李涤尘,陈成,张维杰,刘亚雄,贺健康,靳忠民. 中国组织工程研究. 2014(08)
[6]仿生纳米纤维支架促进骨组织再生[J]. 雷波,马晓龙. 中国材料进展. 2013(10)
[7]静电纺参数对纳米纤维直径及定向性的影响[J]. 张娓华,刘呈坤,孙润军,陈美玉. 合成纤维. 2011(01)
[8]胶原蛋白的应用及其发展前景[J]. 安锋利,王建林,权美平,李璇. 贵州农业科学. 2011(01)
[9]PSU/PPSU复合纤维制备[J]. 史知峰,何妙妙,周正发,徐卫兵. 广州化工. 2010(08)
[10]壳聚糖季铵盐的制备与应用研究进展[J]. 蔡照胜,宋湛谦,杨春生,商士斌. 生物质化学工程. 2009(01)
硕士论文
[1]丝素蛋白/聚己内酯复合超细纤维支架的制备及性能研究[D]. 唐圣奎.浙江理工大学 2010
本文编号：3609946
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
聚己内酯及其单体的分子结构
被广泛用于各种组织再生应用[11~ 17]。聚己内酯自身具有良好的溶解性，与其它生物相容材料混合时亦有良好的相容性[18~ 20]。然而，聚己内酯的完全降解需要约 2~4 年，降解速率相对偏低，此外，聚己内酯自身的细胞粘附性较差。因此，许多提高聚己内酯生物活性的方法，包括共聚、表面功能化以及共混都被用来克服这一缺点[21,22]。Liu 等人使用 3D 打印的方法成功制备出了 PCL/含锶羟基磷灰石复合支架并使用大鼠骨髓间充质干细胞对支架的成骨性能进行了评估，结果表明所制备的复合支架与纯 PCL 支架相比，能显著促进细胞的增殖[23]。Fereshteh 等人使用静电纺丝技术制备了有良好亲水性的 PCL/羧甲基壳聚糖复合纳米纤维支架，并通过人成骨细胞培养证明了复合纤维支架有良好的促细胞增殖能力[24]。1.2.1.2 聚乳酸(PLA)聚乳酸是生物医学领域中使用最广泛的合成聚合物之一[ 25 , 26 ]。最早由Carothers 于 1932 年合成，聚乳酸由乳酸直接缩聚或环状二聚物丙交酯的开环聚合制成[27,28]。聚乳酸的及其单体的结构式如图 1-3 所示。与其他聚酯一样，聚乳
1.2.1.3 聚乳酸-羟基乙酸(PLGA)聚乳酸-羟基乙酸是由两种单体——乳酸和羟基乙酸随机聚合而成，其单体与结构式如图1-4所示，是组织工程应用中最常用的生物可降解合成聚合物之一，具有良好的生物相容性。在美国，聚乳酸-羟基乙酸通过美国食品药品监督管理局认证，被正式作为药用辅料收录进美国药典[35]。聚乳酸-羟基乙酸支架中羟基乙酸的比例越高，其降解的速度越快。其降解副产物乳酸和乙醇酸无毒[36]。然而，聚乳酸-羟基乙酸有一个缺点，限制了其生物活性。其降解副产物是高酸性的，大量存在时，人体很难快速代谢[37]。解决这个问题的方法是简单地改变羟基乙酸与乳酸单体的比例
【参考文献】：
期刊论文
[1]三维打印技术在骨组织工程领域的应用研究进展[J]. 曾玉婷,洪雅真,王士斌. 国际生物医学工程杂志. 2016 (03)
[2]海藻酸钠/壳聚糖复合凝胶的制备与细胞毒性评价[J]. 张林朴,王冠华,连小丽,李燕妮,代晓华. 中国组织工程研究. 2014(21)
[3]骨组织工程支架研究进展[J]. 徐大朋,王绪凯. 中国实用口腔科杂志. 2014(03)
[4]胶原蛋白功能概述[J]. 王沥浩,王文慧,郭咏昕,杨晶. 黑龙江农业科学. 2014(03)
[5]面向组织工程化软组织的制造技术及增材制造[J]. 连芩,李涤尘,陈成,张维杰,刘亚雄,贺健康,靳忠民. 中国组织工程研究. 2014(08)
[6]仿生纳米纤维支架促进骨组织再生[J]. 雷波,马晓龙. 中国材料进展. 2013(10)
[7]静电纺参数对纳米纤维直径及定向性的影响[J]. 张娓华,刘呈坤,孙润军,陈美玉. 合成纤维. 2011(01)
[8]胶原蛋白的应用及其发展前景[J]. 安锋利,王建林,权美平,李璇. 贵州农业科学. 2011(01)
[9]PSU/PPSU复合纤维制备[J]. 史知峰,何妙妙,周正发,徐卫兵. 广州化工. 2010(08)
[10]壳聚糖季铵盐的制备与应用研究进展[J]. 蔡照胜,宋湛谦,杨春生,商士斌. 生物质化学工程. 2009(01)
硕士论文
[1]丝素蛋白/聚己内酯复合超细纤维支架的制备及性能研究[D]. 唐圣奎.浙江理工大学 2010
本文编号：3609946
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